Dünya çapında 160 şirket “%100 yenilenebilir enerji” kullanma sözü verirken bu “%100 karbonsuz enerji” kullanılacağı anlamına gelmiyor. Kısa süre önce Stanford Üniversitesi’nde gerçekleştirilen ve Joule dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, elektrik şebekeleri fosil yakıta bağımlılıklarını azalttıkça bu fark daha da büyüyecek. Araştırmanın yazarları, iklim değişikliği ile savaşmaya kendilerini adayan kişi ve kuruluşların kullandıkları yenilenebilir stratejilerin çevresel faydalarını daha doğru ölçebileceği ve artırabileceğini belirtti.
Sera gazı emisyonlarını ölçmek için günümüzde kullanılan yöntemler, elektrik şebekesinin karbon içeriği bazı yerlerde gün içerisinde büyük değişiklik gösterebiliyor olsa dahi yıllık ortalamaları kullanır. Araştırmaya göre, 2025 senesine gelindiğinde California’da sera gazı emisyonlarını hesaplamak için yıllık ortalamaların kullanımı, saatlik ortalamalar ile karşılaştırıldığında güneş enerjisi ile ilişkilendirilen sera gazı emisyonlarındaki düşüşü %50’den fazla abartabilir. Bu araştırmanın bulgularından biri ise California için bir sonraki yatırım dalgasının rüzgar enerjisine odaklanması gerektiğini gösterdi – güneş enerjisine değil. Benzer şekilde başka yerlerde yapılacak araştırmalarda nükleer enerji, jeotermal enerji ve uzun mesafeli elektrik iletimi gibi farklı seçenekler ortaya çıkabilir.
Araştırmanın yazarlarından ve Precourt Enerji Enstitüsü yöneticilerinden Sally Benson konuyla ilgili olarak, “Yenilenebilir enerji ile %100 emisyon düşüşü sağlayabilmek için enerji üretiminin saatlik bazda enerji tüketimine eşit olması gerekir,” dedi.
Dünya, Enerji ve Çevre Bilimleri Fakültesi Enerji Kaynakları Bölümü profesörü Benson ise, “Zaten bol miktarda güneş enerjisi üretimi olan bir şebekede daha fazla güneş enerjisi satın almak sıfır emisyon ile sonuçlanmayacaktır,” dedi.
Yıllık ve saatlik hesaplama farkı
%100 yenilenebilir olduğunu iddia eden kurumlar, bazılarımızın bildiği üzere aslında tüm enerji ihtiyaçlarını yenilenebilir enerjiden karşılamıyorlar. Bunun yerine, yıl boyunca kullandıkları elektriğin %100’ü ya da daha fazlasına denk gelen miktarda yenilenebilir enerji satın alıyor ya da üretiyorlar. Güneş enerjisine dayalı bir enerji stratejisinde, kurum öğle saatlerinde kullandığından çok daha fazla elektrik üretir ve bunun fazlasını satar. Akşam saatlerinde ise enerji ihtiyacını şebekeden karşılar ve bu elektrik türü fosil yakıtlar yakılarak üretilen karbon odaklı bir enerjidir.
Şebeke elektriği ile ilişkilendirilen yıllık karbondioksit kullanım ortalamaları sadece yenilenebilir üretimdeki dalgalanmaların küçük olması ya da üretilen fazla yenilenebilir enerjinin depolanabilmesi halinde gerçektir. California, Hawaii ve bazı Avrupa ülkeleri mevcut yenilenebilir enerji türlerine bağlı olarak karbon içeriğinde büyük dalgalanmalar yaşamaktadır ve henüz fazla elektriği depolamaya yeterli kapasiteye sahip değildir. Araştırmada California’da güneş ve rüzgar enerjisi üretimindeki kasıtlı düşüşlerin (“kısıntılar”) geçtiğimiz sene iki ay boyunca toplam üretilen enerjinin %3’üne eşit olduğu belirtildi. Bunun sonucunda, California’da bulunan %100 yenilenebilir tüketicileri bazen fazla yenilenebilir enerjilerini satarak sadece bir diğer yenilenebilir enerji üreticisinin üretimi durdurmasına neden oldu ve bunun da iklim değişikliği açısından hiçbir avantajı yoktur.
Günümüz hesaplama yöntemlerine göre rüzgar ile güneş enerjisi arasındaki çevresel fayda farkları, enerjinin sağlandığı günün saatini hesaba katamıyor. Bunun yerine, rüzgar ve güneş enerjisi üretiminden kaynaklanan emisyonlardaki düşüşteki fark sadece bu iki teknoloji arasındaki karbon ayak izi farkına göre hesaplanıyor. Tüm yenilenebilir teknolojiler, bu teknolojilerin üretimi ve kurulumundan kaynaklanan az miktarda karbondioksit emisyonuna sahiptir, ancak yenilenebilir enerjinin kullanılma şeklinin çevre üzerindeki etkileri çok daha büyüktür.
Mühendislik doktora öğrencisi ve çalışmanın başyazarı Jacques de Chalendar, “Hem büyük tüketicinin karbon ayak izi hem de yenilenebilir enerji varlığının çevresel değeri, bunların etkileşim içinde olduğu şebekeye bağlıdır. Saatlik veri kullanımı, yenilenebilir enerji kaynaklarının çevresel etkilerinin ölçülmesinin en iyi yoludur ve yenilenebilir üretim arttıkça bunu görmek daha da kolay hale gelecektir,” dedi.
Güneş enerjisi dışındaki yenilenebilir üretime yatırım
California’da daha fazla güneş enerjisi paneli yatırımı yapmak ile ilgili sorun, bundan elde edilecek enerji çıktısının fosil yakıt tabanlı üretimi sonlandırmayacak olmasıdır. Çünkü bu üretim kaynakları zaten güneş enerjisi panellerinin enerji ürettikleri saatlerde kapalı durumdadır. California’da varsayımsal 1 MW sabit yük üzerine kurulu araştırmanın vaka çalışmasında, kısa süreli yıllık ve saatlik karbon hesaplamaları 2018 için anlamlı farklılıklar ortaya koymadı. Ama 2025 senesine gelindiğinde bu iki hesaplama yöntemi arasında büyük farklar bulundu.
Yıllık hesaplama yöntemi kullanıldığında 2025’te %100 güneş enerjisi stratejisi kullanan varsayımsal şirketin karbon ayak izi %119 oranında düşürerek karbon emisyonları azalmaktaydı. Saatlik emisyonlar kullanıldığında ise araştırmaya göre bu rakam %66’ya kadar geriledi. %100 rüzgar enerjisi stratejisi için ise yıllık ortalamalar karbon emisyonlarında %131 düşüş gösterirken bu rakam saatlik veriler kullanıldığında %135’e çıktı.
Chalendar, “California’da doğalgaz genellikle marjinal üretim kaynağıdır ve ortalama şebeke enerjisinden daha yüksek emisyonlara sahiptir, işte bu nedenle de yenilenebilir enerji satın almak net negatif karbon ayak izi ile sonuçlanabilir. %100 yenilenebilir enerji tedariki olan bir tüketici kendi karbon ayak izinin yanı sıra gerçek anlamda şebekenin karbon ayak izini de düşürebilir,” dedi.
Enerji depolama
Saatlik karbon hesaplama yöntemleri büyük tüketicilerin şebekeden düşük karbon çıktılı enerji kullanımlarını artırmaya yardımcı olabilir. Daha doğru bilgiye sahip olan tüketiciler tüketimlerini şebeke enerjisinin en temiz olduğu saatlere kaydırabilir. Bu veriler aynı zamanda tüketicilerin karbon hedeflerini gerçekleştirmenin en ekonomik yolu olarak büyük ölçekli enerji depolama projelerine yatırım yapmaları gerekip gerekmediğine karar vermelerine yardımcı olacaktır. Bunun nedeni, enerji depolama sayesinde tüketicilerin düşük karbon çıktılı saatlerde şebekeden elektrik çekebilmeleri ve bunu daha sonra kullanabilmeleridir.
Örneğin, Stanford Üniversitesi kısa süre önce ısıtma ve soğutma sistemini elektrikli hale getirdi ve emisyonlarını 2014’te açıklanan zirve düzeylerin üçte birine kadar çekebilmek için termal depolama sistemini entegre etti. Bu çalışmanın yazarları tarafından daha önce yayımlanan bir çalışmaya göre, güneş enerjisinin California şebekesini ele geçirdiği öğlen saatlerinde elektrik satın alımını maksimuma çıkarmak amacıyla bu enerji deposunu kullanan Stanford Üniversitesi ısıtma ve soğutmaya bağlı emisyonlarını %40 daha azaltabilecek.
Çalışmada farklı bölgelerde farklı düşük karbon çıktılı yatırımlar ve stratejiler için lokasyona özel analizler yapılması gerekebileceği belirtildi. Örneğin, İngiltere’de şebekenin karbon yoğunluğu günümüzde akşam saatlerinde daha düşük seviyelerde seyrediyor, bu da farklı türden yenilenebilir yatırımlar ya da tüketim davranışlarının daha iyi olabileceği anlamına geliyor. Alternatif olarak, uzun mesafeli elektrik iletimi sayesinde kurumlar düşük karbon çıktılı elektrik fazlası olduğu zaman bunu başka bir yere satabilir ve tam tersi olması durumunda da bunu satın alabilir.
Benson, “Şeffaf, kesin ve anlamlı karbon hesaplaması bir gerekliliktir. Ve bu doğru yapıldığı zaman yenilenebilir enerjide doğru yatırımlar yapabilir ve daha sürdürülebilir bir şebeke oluşturabiliriz,” dedi.
Araştırmacıların kullandıkları tüm veriler ve ek kodlara buradan ulaşılabilir.
Kaynak: https://energy.stanford.edu
Translated by Oytun Buyrukçu
English to Turkish Translator & Proofreader, Localization Expert